40億年前の若き地球は「寒冷な始まり」で生命が誕生したと天文学者が提唱
NASAゴダード宇宙飛行センターの上級天体物理学者ウラジミール・エアラペティアンは、パリで開催された2026年Origins会議において、初期地球での生命起源に関する新たな仮説を示した。単純な分子が複雑な分子へ変化した過程、そして太陽が現在より25～27％暗かった40億年前に液体の水が地表に存在した謎について、従来の説に異議を唱える内容である。
当時の太陽光では、地球は完全に氷に覆われた凍結球となるはずだが、実際には液体の水が存在していた。エアラペティアンによると、地球はほぼ全体が氷で覆われていたが、赤道周辺のベルト状地域は例外だったという。
太陽フレアと一酸化二窒素による化学反応
複雑な有機分子を形成するためのエネルギー源は、若い太陽の超フレアにあると考えられる。若い星が放出する超フレアには数十億トンのコロナ質量放出が伴い、時速数千マイルで移動して衝撃波を発生させる。これにより高エネルギープロトンが初期地球の大気へ降り注ぎ、窒素（N₂）や二酸化炭素（CO₂）などの大気分子と衝突して分解される。
一方で、惑星の温暖化に必要とされる大量の二酸化炭素は別の問題を生じさせる。小さな池に吸収された二酸化炭素は酸性条件をもたらし、生命の前駆体となる化学物質の形成を妨げるのだ。エアラペティアンと同僚たちは、初期地球の大気中に一酸化二窒素（N₂O）を10％含める数値モデルを構築。この条件では赤道帯が摂氏2～3度の温暖さに保たれ、シアン化水素のような有機分子が小さな湖から蒸発するのを防ぎながら、さらなる化学的複雑性を促進できることを示した。
生命には不可欠なアルカリ性環境
生命の出現には酸性ではなくアルカリ性の環境が必要である。このアルカリ環境を保つ上で、核酸（RNA）の形成に重要なリボースの安定化に欠かせない元素がホウ素だ。リボースなしにはリボ核酸とデオキシリボ核酸の安定した情報分子が生成されない。
今後20年間、エアラペティアンのような天文学者たちは、多数の地上および宇宙望遠鏡を使用して、太陽型星の周回する岩石惑星の生命の痕跡を探索する。ただしエアラペティアンは赤色矮星周辺での生命発見には慎重な見方をしている。赤色矮星のような活動的な星は定期的に超フレアを放出して岩石惑星の大気を破壊する可能性があるためだ。
エアラペティアンが注目するのは生命そのものより、岩石系系外地球における生命前駆体の兆候である。そのため、遠く離れた惑星の大気から一酸化二窒素の分光学的痕跡を探すことを提唱している。窒素に富み、かつ二酸化炭素に富んだ大気は、生命前駆体化学の基本的な前提条件となるからだ。
出典: Universe Today
